일반물리학실험(1) 4주차 빗면에서의 힘

소개

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목차

Ⅰ. 개요 (Introduction)
Ⅱ. 이론 (Theory)
Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
Ⅳ. 데이터 및 결과 (Data & Results)
Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)
Ⅵ. 토의 (Discussion)
Ⅶ. 참고문헌 (References)

본문내용

Ⅰ. 개요 (Introduction)
이 실험의 목적은 빗면 위에 놓인 물체에 중력이 작용할 때의 힘의 특성에 대해 알아보는 것이다. 빗면에서의 기울기, 즉 각도에 따라 힘이 어떻게 달라지는지, 그리고 물체의 질량에 따라 힘이 어떻게 달라지는지를 물체에 작용하는 장력의 측 정을 이용하여 설명할 수 있다.
Ⅱ. 이론 (Theory)
1. 벡터의 성분과 단위 벡터
벡터는 물리량과 방향을 모두 가지는 것을 의미한다.
평면상에 놓인 벡터 는 로 나타낼 수 있다.
이때 직각삼각형에서 라는 식을 끌어낼 수 있다. 또한 삼각함수의 정의로부터 , 임을 알 수 있으며, 이므로 라는 식을 도출해낼 수 있다.
2. 힘의 개념
뉴턴의 제 2법칙에 의해 힘은 가속도에 의해 변화한다. 물체에 작용하는 힘이 0이면 가속도도 0이므로 속도는 일정하다는 것을 알 수 있다. 이때 물체가 평형상태에 있다고 표현한다. 또한 물체를 용수철에 걸어 용수철 길이의 변화에 따라 힘을 측정할 수 있다.
3.3. 빗면에서 평형상태에 있는 물체
뉴턴의 제 2법칙에 의해 이므로
x축에서의 힘
y축에서의 힘
위의 두 식을 통해 , 임을 알 수 있다.

Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
1. 실험장치
∙ 낚싯줄
∙ 스탠드
∙ 수평계
∙ 도르래
∙ 전자 저울
∙ 빗면 트랙
∙ 역학수레
∙ 역학수레용 무게 추 2개
∙ 각종 고정 막대
∙ Force sensor

참고자료

· Raymond A. Serway, John W. Jewett/2019년 북스힐 대학물리학Ⅰ/pp. 56~58, 88 104